JVM(C#)
1.JVM的位置
jvm运行于操作系统(运行于硬件)上
2.JVM的体系结构
3.类加载器
作用：加载Class文件
- 虚拟机自带的加载器
- 启动类(根)加载器
- 扩展类加载器
- 应用程序加载器
4.双亲委派机制
package java.lang;
public class string{
//双亲委派机制:安全//1.APP-->EXC---B00T(最终执行)B00TT1
// EXC// APP
public string tostring(){
return "Hello";
}
public static void main(string[] args){
String s=new string();
System.out.println(s.getclass().getclassLoader());
s.tostring();
}
}
5.沙箱安全机制
Java安全模型的核心就是Java沙箱（sandbox），什么是沙箱？沙箱是一个限制程序运行的环境。沙箱机制就是将 Java 代码限定在虚拟机(JVM)特定的运行范围中，并且严格限制代码对本地系统资源访问，通过这样的措施来保证对代码的有效隔离，防止对本地系统造成破坏。沙箱主要限制系统资源访问，那系统资源包括什么？——CPU、内存、文件系统、网络。不同级别的沙箱对这些资源访问的限制也可以不一样。
6.Native【重】
package com.jvm;
public class demo {
public static void main(String[] args) {
new Thread(()->{
},"name").start();
}
// 凡是带了native的，说明Java的作用范围达不到，回去调用底层C语言的库
// 会进入本地方法栈
// 调用本地方法本地接口 JNI
// JNI的作用：扩展Java的使用，融合不同编程语言为Java所用，最初C、C++
// java诞生时，C和C++横行，想立足则需调用C、C++中的程序
// 他在内存区域中专门开辟了一块区域：Native Method Stack，登记 native 方法
// 在最终执行的时候，加载本地方法库中的方法 通过JNI
// Java 程序驱动打印机，管理系统，掌提即可，在企业级应用中较为少见!
private native void start0();
}
7.PC寄存器
程序计数器:Program Counter Register
每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，就是一个指针，指向方法区中的方法字节码(用来存储指向像一条指令的地址，也即将要执行的指令代码)，在执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不计
8.方法区【重】
Method Area方法区
方法区是被所有线程共享，所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法，如构造函数，接口代码也在此定义，简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区域属于共享区间
**【重】**静态方法、常量、类信息（构造方法、接口定义）、运行时的常量池 存在方法区中（static、final、Class、常量池），但是实例变量存在堆内存中，和方法区无关
public class Test{
private int a;
private string name ="qinjiang";
public static void main(string[] args){
Test test1 = new Test();
test1.a = 1;
//name若未赋值，则到常量池取值，若赋值，则在堆中处理
test1.name ="qinjiag";
}
9.栈
栈：数据结构
栈：先进后出
队列：先进先出（FIFO:First Input First Output）
栈：栈内存，主管程序的运行，生命周期和线程同步；
线程结束，栈内存也就释放，对于栈来说，不纯在垃圾回收
一旦线程结束，栈就Over~
栈：8大基本类型+对象引用+实例的方法
栈+堆+方法区 ：交互关系
栈溢出：
- 栈运行原理：栈帧【test()和main()的放大】
10.三种JVM
- Sun公司 HotSpot java Hotspot™64-Bit server vM (build 25.181-b13, mixed mode)
- BEA JRockit
- IBM J9 VM
11.堆
Heap，一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。
类加载器读取了类文件后，一般会把什么东西放在堆中？类、方法、常量、变量
引用类型的真实对象；
堆内存中细分三个区域：
- 新生区（伊甸园区）Yang/New
- 老生区 Old
- 永久区 Perm
GC垃圾回收，主要是在伊甸园区和养老区
假设内存满了，OOM，堆内存不够！java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space
在JDK8以后，永久存储区改了个名字(元空间);
12.新生区
- 类 诞生和成长的地方，甚至死亡；
- 伊甸园区：所有对象都是在 伊甸园区 new出来的！
- 幸存区（0、1）
13.老年区
99%的对象都是临时对象
14.永久区
这个区域常驻内存的，用来存放JDK自身携带的Class对象。Interface云数据，存储的是Java运行时的一些环境或类信息，这个区域不存在垃圾回收！关闭VM虚拟机就会释放这个区域的内存
一个启动类，加载了大量的第三方jar包。tomcat部署了太多应用，大量动态生成的放射类，不断的被加载，直到内存满，就会出现OOM
- jdk1.6之前 ：永久代，常量池是在方法区
- jdk1.7：永久代，慢慢退化了，去永久化，常量池在堆中
- jdk1.8之后：无永久代，常量池在元空间
元空间：逻辑上存在，物理上不存在
package com.jvm;
public class demo02 {
public static void main(String[] args) {
// 虚拟机试图使用最大内存
long max = Runtime.getRuntime().maxMemory();
// JVM初始化总内存
long total = Runtime.getRuntime().totalMemory();
System.out.println(max+"字节"+max/1024/1024+"MB");
System.out.println(total+"字节"+total/1024/1024+"MB");
// 默认持况下: 分配的总内存 是电脑内存的 1/4，而初始化的内存:1/64
//-Xms8m -Xmx8m -XX:+PrintGCDetails
//00M:java.lang.OutOfMemoryError:Java heap
//尝试扩大堆内存看结果
// 分析内存，看一下那个地方出现了问题(专业工具)
}
}
15.堆内存调优
使用JProfile工具
-Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
16.GC垃圾回收
JVM在进行GC时，并非对这三个区域统一回收，大部分时候，回收都是新生代~
- 新生代
- 幸存区（from to）
- 老年区
GC两种类：轻GC（普通的GC），重GC（全局GC）
题目：
JVM的内存模型和分区~详细到每一个区放什么？
堆里面的分区有哪些？
- Eden，from，to，老年区，说说他们的特点
GC的算法有哪些？
- 标记清除法，标记整理(压缩)法，复制算法，引用计数法…特点，原理
轻GC和重GC分别在什么时候发生？
- 轻：伊甸园区
- 重：伊甸园区、幸存区、老年区
17.GC常用算法
- 引用计数法
- 复制算法
好处：没有内存碎片
缺点：浪费了内存空间，多一半空间永远是空的幸存区to
复制算法最佳使用场景：对象存活度较低的时候：新生区~
- 标记清除算法
先标记清除几次
优点：不需要额外的空间！
缺点：两次扫描，严重浪费时间，会产生内存碎片
- 标记清除压缩算法
再压缩
18.总结
内存效率：复制算法 > 标记清除算法 > 标记压缩算法(时间复杂度)
内存整齐度：复制算法 = 标记压缩算法 > 标记清除算法
内存利用率：标记压缩算法 = 标记清除算法 > 复制算法
难道没有最优算法吗？
没有！没有最好的算法，只有最合适的算法----->GC：分代收集算法
年轻代：
- 存活率低
- 复制算法
老年代：
区域大：存活率高
标记清除(内存碎片不是太多) + 标记压缩混合 实现
，会产生内存碎片
- 标记清除压缩算法
再压缩
[外链图片转存中…(img-yjC3xSDT-1710770651457)]
18.总结
内存效率：复制算法 > 标记清除算法 > 标记压缩算法(时间复杂度)
内存整齐度：复制算法 = 标记压缩算法 > 标记清除算法
内存利用率：标记压缩算法 = 标记清除算法 > 复制算法
难道没有最优算法吗？
没有！没有最好的算法，只有最合适的算法----->GC：分代收集算法
年轻代：
- 存活率低
- 复制算法
老年代：
区域大：存活率高
标记清除(内存碎片不是太多) + 标记压缩混合 实现
